MRAM或磁性隨機存取存儲器使用1晶體管–1磁性隧道結（1T-1MTJ）架構，其中鐵磁材料的磁性“狀態(tài)”作為數據存儲元素。由于MRAM使用磁性狀態(tài)進行存儲（而不是隨時間推移而“泄漏”的電荷），因此MRAM可以提供非常長的數據保留時間（+20年）和無限的耐用性。切換磁極化（Write Cycle）是在電磁隧道結（MTJ）上方和下方的導線中產生脈沖電流的結果（見圖1）。


電流脈沖帶來的相關H場會改變自由層的極化鐵磁材料。這種磁性開關不需要原子或電子的位移，這意味著沒有與MRAM相關的磨損機制。自由層相對于固定層的磁矩改變了MTJ的阻抗（見圖2）。


阻抗的這種變化表示數據的狀態(tài)（“1”或“0”）。感應（讀取周期）是通過測量MTJ的阻抗來實現的（圖3）。


MRAM器件中的讀取周期是非破壞性的，并且相對較快（35ns）。讀取操作是通過在MTJ兩端施加非常低的電壓來完成的，從而在部件使用壽命內支持無限的操作。

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